传统ＣＣＴＶ系统与数字监控系统的完美结合

    目前，在很多的监控系统中都存在着数模结合应用的状况，产生这种情况的根本原因在于模拟技术经过几十年的发展应用，技术上比较成熟稳定，产品价格也十分经济，整个系统造价低；而数字监控作为新兴技术，还存在着某些技术上的不成熟，且设备价格较高，性价比没有模拟系统高。而且，由于网络带宽的瓶颈，一般的网络存在较大的图像延迟，还要考虑网络安全问题等等，很多情况下要建立安全专网；而模拟系统本身通过同轴电缆传输，不存在上述问题，所以需根据不同场合应用来选择使用模拟或数字系统。 

    安防工程已不再局限于一个楼宇这样的范围内，社会治安的要求已经向大规模监控联网发展，如平安城市的应用，这样传统的模拟系统不能完全胜任需求，需要结合数字系统组成城市级的监控网络。同时，特殊技术的应用，如可疑物检测、路线跟踪、隐性边界等也对传统的模拟系统提出挑战。而完全数字技术存储成本高，前端模拟摄像机配备数字硬盘录像机分散式存储，性价比较高，因此在实际应用中数模结合应用的状况普遍存在。 

    三种常见的监控方案 

    针对监控系统规模日益扩大，距离越来越远，目前数字化联网监控系统的解决方式有以下三种方案。方案1：普通摄像机+网络硬盘录像机+IP网+多媒体监控管理平台；方案2：普通摄像机＋网络视频服务器+IP网+多媒体监控管理平台；方案3：网络摄像机+IP网+多媒体监控管理平台。 

    以上三种解决方案中，无论是方案1的普通摄像机+网络硬盘录像机方式，还是方案2的普通摄像机＋网络视频服务器方式，都属于数模结合的方案；而方案3的网络摄像则属于全数字化的方案。现在，就这三种解决方案，我们来做一个综合性比较，以便广大不同行业的用户和工程商有一个系统性的认识，在实际的应用中针对不同行业用户的实际状况和需求，有一个比较明确的科学选择(详见表一）。 

    目前，不同行业用户监控系统的实际情况千差万别，通过以上对远程监控系统的三种解决方案的比较分析得出：数模结合的解决方案在某些性能上有优势，特别是在经济上可最大化节省投资。 

    数模结合监控系统的明显优势 

    对于用户来讲，数模结合方式的优势在于： 

    ・管理方便：如，嵌入式数字硬盘录像机基本免维护，不用过去模拟录像带的频繁更换； 

    ・系统性价比较高：前端采用模拟摄像机，降低工程造价； 

    ・系统扩容方便：增加某个监控点，只需增加摄像机和编码器，或通过增加摄像机将网络硬盘录像机联入水平布线系统即可，不必重新穿线至机房； 

    ・操作简便：操作不再通过专用设备， WINDOWS图形界面利于操作人员的理解应用。 

    对于工程商来讲，数模结合方式的优势在于：面对客户更多的数字化需求，而同行业的竞争也越来越激烈，这就需要提供具有最佳性价比的系统方案，才能在满足客户要求的情况下赢得项目中标。 

    ・数模结合系统在目前情况下造价较低，同时提供数字网络解决方案，为用户和工程商提供了双赢的机会； 

    ・施工方便：由于传输采用网络综合布线，不用将每路视频电缆连至机房，大大降低了施工量； 

    ・产品的售后维护工作量降低：采用数字系统可以进行远程诊断维护和升级，尤其对于异地项目极大降低了工程商的售后工作量。 

    由于传统的模拟监控系统只能局限在一个距离较为有限的范围，所以要实现远距离的监控，系统的数字化必不可少。目前来讲，监控系统无论对于数模结合的方式，还是对于数字化的方式，还存在一些难点。相信随着科技技术的日益发展和进步，这些难题一定会得到解决。现在就这些方面简单谈谈自己的一些想法，希望起到抛砖引玉的作用。 

    合理利用和节省带宽 

    我们知道，一个技术先进功能较完善的远程监控系统,系统由三个主要部分组成:监控前端、通讯网络和多级监控中心。通过进一步分析得出，前端部分压缩的方式选择、传输部分的带宽状况与后端中心部分的日常管理是一个远程监控系统能否达到不同行业用户理想预期和效果的关键，而用户传输部分的带宽状况又是系统关键的重中之重。 

    对于不同的行业用户来说，传输部分的带宽状况各有不同。有些行业用户如电信、银行、电力、公安与政府部门拥有自己的专网，对于他们来讲用于实现远程监控的带宽不是最大的问题。但一般用户则要租用电信运营商的线路，带宽越宽则要付出更为昂贵的费用，对于有些用户可能承受不起，大家要根据自己的经济状况和实际需要来定。 

    下面围绕如何合理利用和节省带宽的问题做进一步的探讨，这是满足目前大部分用户保证整个系统的费用不至于太高，让用户能够接受的关键所在。要想最大化地合理利用宝贵的带宽资源，前端部分的压缩方式和中心部分的日常管理尤为显得比较重要： 

    前端部分的建议： 

    1、压缩技术 

    目前采用压缩标准为MPEG-4 或H.264，但图像压缩是有多种质量选择，如： D1、CIF、DCIF、QCIF等，视频压缩码流可调。建议采用CIF方式图像压缩，这样既可保证图像的质量，又可以不过多占用宝贵的带宽。在用户带宽有限的情况下，酌情使用D1格式。 

    2、帧数设定 

    建议不要用25帧/秒全实时画面进行浏览，用15帧/秒即可满足浏览要求。 

    中心部分的建议： 

    1、业务管理 

    用户可能会利用有限的带宽进行远程监控系统的同时，还进行其它多种业务活动如视频会议、ERP、VOIP等多种业务活动。用户管理者一定要进行严格规范管理，合理分配带宽，尽可能避免多种业务活动同时进行。 

    用户管理者最好将各种业务活动安排分配到不同时间段，这样就可以避免多业务用户的并发访问，有效使用宝贵的网络带宽，同时也保证了监控系统顺利平稳的应用。 

    2、监控业务 

    在中心与分中心严格管理，严格规范和控制多用户的并发访问。监控业务用户的并发情况主要是：多用户同时监控同一前端，或同时一个用户监控多前端，或多用户同时监控多前端。建议用户管理者最好有个明确和合理的规定，规定最多允许几个人可同时实时查看前端。 

    系统带宽分析 

    现在假定中心有1人、2人或4人的情况下，同时实时看前端部分的任意一个摄像机所需要的带宽，根据不同显示质量所需带宽（请见表2）。 

    不同的图像质量和画面帧率，就会对传输部分的占用带宽产生不同要求。通过以上几种方式的比较分析，对于带宽资源比较紧张的用户来讲，建议采用CIF方式图像压缩，这样既可保证图像的质量，又可以不过多占用宝贵的带宽。同时建议不要用25帧/秒全实时画面进行浏览，用15帧/秒即可满足浏览要求。在带宽十分宽裕的情况下，可以采用D1格式25帧/秒的方式。除此之外，要想最大化合理有效地利用有限的带宽资源，建议如下： 

    ・建议管理构架尽量垂直化，使浏览前端的中心管理人员数量最小化，避免无关人员的观看，进而减少了同时调看图像的路数，从而降低网络压力； 

    ・由于夜间网络利用率很低，建议通过设置参数将白天的图像先存储在硬盘录像机中，利用夜间上传图像至管理机构和中心，从而避开网络高峰期； 

    ・建议在各前端部分和分中心设置流媒体服务器，从而降低中心网络传输部分的流量压力。 

    对系统操作人员进行完善管理 

    除了大多数用户关心的传输部分带宽问题之外，还有一些日常管理方面的问题值得注意。首先是管理难题，数字技术目前很多通过电脑或工控机执行操作，避免不了操作人员玩游戏或感染病毒。其次，人员素质问题，数字技术的应用对操作人员的要求日益提高，而现阶段很多监控系统是保安来操作，影响了系统的技术发挥应用。解决这些问题，笔者认为，随着嵌入式系统和嵌入式芯片的发展，操作人员玩游戏或感染病毒的情况会得到解决。另外管理人员还需要注意以下方面： 

    ・根据需要对用户的权限进行设置。可向操作用户授予或限制获取实时图像、控制前端设备、查阅录像记录的权限及优先级别。系统采用分级权限、安全加密认证等多种手段确保网络视频监控系统安全； 

    ・加强培训，提高有关管理人员技术、业务等方面的综合素质，保证系统稳定有效地发挥作用。 

    有待改进事宜 

    为了实现数模结合的完美结合，首先要在数字监控软件的开发上下功夫，进一步增加软件的功能，完善与其他安保系统的结合接口，如防盗报警、门禁等系统，并增加原有模拟系统中的设备和线路检测等功能。同时在硬件采集压缩技术上提高对高线分辨率摄像机的支持，以满足用户对图像清晰度的要求。还需要开发网络球形摄像机控制器，提高对前端摄像机的操控性。增加工程人员与开发人员的对话，使系统不断完善。严格管理，